package datastructure.hash;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @Author yao.xiao
 * @Date 2025/8/18 10:37
 * @Description 四数之和
 */
public class LC18 {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        //首先排序，方便双指针可以按大小顺序遍历
        Arrays.sort(nums);
        //从第一个元素开始遍历
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            //为什么还要判断元素大于0 ，因为负数加上负数会更小，如果当前某个负数已经大于target了，但是加上其他的负数就会小于target
            if (nums[i] > target && nums[i] >= 0) {
                break;
            }
            //判断第一个元素是否重复
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                //同上
                if (nums[i] + nums[j] > target && nums[i] + nums[j] >= 0) {
                    break;
                }
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                //双指针，从j+1开始，因为题目说了下标不能相等
                int left = j + 1;
                int right = nums.length - 1;
                //双指针结束条件，为什么不能等于, 因为题目说了下标不能相等
                while (left < right) {
                    //可能会整数溢出
                    long sum = (long) nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if (sum > target) {
                        right--;
                    } else if (sum < target) {
                        left++;
                    } else {
                        list.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        //在找到目标元素之后再去重，因为当前i的循环中可能还有其他元素会符合条件，所以还需要遍历下去
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) {
                            left++;
                        }
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) {
                            right--;
                        }
                        //为什么还要--和++， 因为上面两个循环是判断当前元素与下一个或者上一个元素相比，循环结束后会处于最后一个重复的元素位置，所以需要再进一位
                        left++;
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return list;
    }
}

